Blog

Desmontando mitos sobre la construcción de edificios con madera III. Las construcciones de madera son poco resistentes estructuralmente

construcciones de madera

¿Cuántas veces hemos oído decir que la madera estructural solo sirve para hacer “casitas” y que tiene una capacidad resistente muy baja comparándola con el hormigón o el acero?, pues bien, de nuevo, nos encontramos frente a otro de los mitos sobre la madera, pudiendo afirmar que la madera estructural, en proporción con su peso tiene una muy elevada resistencia a la flexión, lo cual permite construir estructuras más ligeras, siendosu relación resistencia/peso es 1,3 veces superior a la del acero y 10 veces a la del hormigón, como se puede ver en la siguiente comparativa.

 

 

madera

 

 

Pero vamos por partes, para empezar, podemos definir la madera aserrada estructural a aquella madera clasificada específicamente para uso estructural, cuya especie y origen tiene sus propiedades mecánicas determinadas por ensayo normalizado.

 

Si hacemos un poco de historia, podemos decir que las primeras referencias a la clasificación de la madera aserrada se remontan a las reglas de clasificación decorativa escandinava recogidas por Swan Alverdson, en 1754. En 1833, ya estaban implantadas en el estado de Maine (Estados Unidos) reglas de clasificación para sus maderas comerciales, y a finales del siglo XX se introdujeron reglas de clasificación en todos los Estados Unidos,

 

La introducción de las clasificaciones estructurales cobró un nuevo impulso a partir de 1970 cuando se pasó del ensayo de probetas de madera de tamaño reducido y libre de defectos a probetas de madera con dimensiones y características comerciales, con los defectos propios de su calidad. Esta nueva metodología es la base de las principales normas de clasificación utilizadas en la actualidad, que permiten la asignación de propiedades mecánicas a un amplio número de especies de madera.

 

De la gran variedad de especies de origen español, las más utilizadas en la actualidad en estructuras de madera son las siguientes:

 

– Pino silvestre (Pinus sylvestris L.)

– Pino laricio (Pinus nigra Arnold ssp salzmanii. o Pinus laricio Loud)

– Pino pinaster (Pinus pinaster Ait.)

– Pino radiata (Pinus radiata D. Don)

– Eucalipto (Eucaliptus globulus Labill.)

– Castano (Castanea sativa Mill.)

– Roble (Quercus robur L. o Quercus petraea Liebl.)

– Chopo (Populus sp.)

 

De forma no exhaustiva algunas de las especies de origen extranjero más frecuentemente usadas en España son:

 

– Pino silvestre (Pinus sylvestris L.)

– Abeto rojo (Picea abies Karst)

– Abeto (Abies alba Mill.)

– Alerce europeo (Larix decidua Miller)

– Pino de Oregón (Pseudotsuga menziensii Franco)

– Pino laricio (Pinus nigra ssp. Nigra)

– Pino amarillo del sur (mezcla de especies: P. Echinata Mill., P. eliotii Engelm. y otras)

– Roble europeo (Quercus robur L.)

 

Por otro lado, podemos decir que la elección de una especie de madera aserrada estructural está influida por los siguientes factores:

 

– Durabilidad requerida (natural o artificial: en su caso mediante tratamiento en autoclave, para lo cual la especie debe ser impregnable)

– Disponibilidad en el mercado

– Disponibilidad de asignación de clase resistente para la especie

– Resistencia y rigidez requeridas

– Estética y congruencia con otros materiales

– Aspectos medioambientales (existencia de gestión forestal certificada, etc.)

– Precio

 

Otros factores tecnológicos como son la estabilidad dimensional, la facilidad de secado, la facilidad de trabajo (corte, taladrado, etc.) son importantes y deberían tenerse en cuenta al elegir una especie.

 

Y en cuanto a las prestaciones y las propiedades de la madera aserrada estructural hay que tener en cuenta los siguientes factores:

 

  • Contenido de humedad: el contenido de humedad de la madera en el momento

de su puesta en obra es un parámetro de relevancia y, al mismo tiempo, uno de los mas fáciles de controlar. Su importancia radica en las siguientes cuestiones:

 

– debe considerarse en el cálculo estructural

– las dimensiones de la madera van ligadas al contenido de humedad de la misma

– el riesgo de ataque de origen xilófago se eleva cuando se supera el valor del 20%

– el secado en obra no permite descartar piezas que al secarse manifiesten deformaciones.

 

  • Clasificación estructural: la madera aserrada se clasifica para uso estructuralmediante dos métodos: clasificación visual o clasificación mecánica. Ambos se basan en un estudio por ensayos de madera clasificada según los parámetros de cada método.

 

a. Clasificación visual: cada país emplea una norma de clasificación diferente

para sus especies en la que define la presencia y frecuencia de las singularidades naturales de sus maderas (nudos, desviación de la fibra, fendas, acebolladuras, anillos de crecimiento, gemas, deformaciones, etc.). En la práctica se exige el examen visual de las

cuatro caras de cada pieza a clasificar.

 

b. Normas de clasificación visual estructural: en el proceso de unificación de la

normativa europea se redacto una norma “marco” que especifica los requisitos mínimos que deben cumplir las normas de clasificación particulares de cada país.

 

La norma de clasificación española es la UNE 56544 que asigna una clase resistente a cada una de las combinaciones de especie y calidad. Esta norma establece dos calidades: ME-1 y ME-2 (ME = Madera Estructural), y una clase MEG para vigas de grandes escuadrías. Junto con la calidad se debe adjuntar la clase correspondiente al contenido de humedad de la madera en el momento de la clasificación: Madera húmeda (WET GRADED) o Madera seca (DRY GRADED).

 

  • Clases resistentes: el sistema de clases resistentes adoptado esta definido

en la norma UNE EN 338 que distingue las siguientes clases:

 

– Para coníferas y chopo: se diferencian doce clases resistentes denominadas C14, C16, C18, C20, C22, C24, C27, C30, C35, C 40, C45 y C50.

 

– Para frondosas: se diferencian seis clases resistentes denominadas D 30, D 35, D 40, D 50, D 60 y D 70. El numero que acompaña a la letra “C o D” es la resistencia característica a flexión expresada en N/mm2. Así por ejemplo, una clase resistente “C18” tiene una resistencia característica a flexión de 18 N/mm2 (obtenida en ensayo normalizado y significa que de 100 piezas solo 5 tendrían resistencias inferiores).

 

En la tabla siguiente se recogen los valores de las propiedades mecánicas de cada clase resistente.

 

 

madera

  • Asignación de especie | calidad visual y clase resistente: la relación entre las calidades visuales y las clases resistentes está recogida en la norma UNE EN 1912, que establece la correspondencia entre las especies utilizadas en estructuras y su clase resistente. En la tabla siguiente se citan como ejemplo algunas de ellas:

 

construcciones en madera

 

  • Durabilidad | Protección de la madera | Clases de Servicio: la durabilidad de la madera frente a los agentes bióticos (hongos e insectos xilófagos) que debe exigirse, dependerá de la clase de uso en la que se encuentre la pieza, definida en la norma UNE EN 335-2; para mayor claridad a la hora de definir el tipo de protección requerida por el elemento estructural se debe ligar a la clase de riesgo o uso.

 

  • Resistencia al fuego: la resistencia al fuego de las estructuras de madera aserrada se calcula por medio de la velocidad de carbonización eficaz, que tiene en cuenta en efecto de redondeo de las aristas:

 – 0,8 mm/min en madera aserrada de coníferas

– y de 0,5 a 0,7 mm/min en madera aserrada de frondosas y madera laminada encolada.

 

Por último, podemos hablar del marcado CE, ya que este producto está afectado por la Directiva Europea de Productos de la Construcción. La norma armonizada que regula su marcado CE es la UNE EN 14.081, que entro en vigor de forma voluntaria el 1 de septiembre de 2006 y de forma obligatoria el 1 de septiembre de 2008.

 

Como podemos comprobar, la madera aserrada estructural es un material de construcción con una larga historia y con estudios científicos suficientes que la certifican estructuralmente para la construcción de cualquier tipo de edificios, es más, por poner un ejemplo, tras los terremotos de L’Aquila, en Italia, el Gobierno encargó la reconstrucción de la ciudad con viviendas de hormigón, cerámica y de madera.

 

A los edificios proyectados en madera, se les exigió superar  una serie de pruebas relacionadas con capacidades resistentes, aislantes, y mecánicas, mucho más severas que a los edificios hechos con ladrillo y hormigón. Pues bien, no solo superaron todas las pruebas holgadamente, sinó que se construyeron en muchísimo menos tiempo que el resto de edificaciones, tienen un funcionamiento contra movimientos sísmico mucho mejor, y además, el precio fue inferior que los de construcción tradicional.

 

Referente al sismo, podemos decir que una edificación sismo resistente es aquella que se diseña y construye con una adecuada configuración estructural. Estos componentes implican, dimensiones apropiadas y materiales con una proporción y resistencia suficientes para soportar la acción de fuerzas causadas por terremotos. En España, el dimensionado de la estructura se realiza para comportarse satisfactoriamente ante acciones horizontales según prevé el Real Decreto 997/2002 de 27 de Septiembre (Norma de Construcción Sismorresistente NCSE-02).

 

En la siguiente tabla, podemos apreciar como en diferentes terremotos sucedidoe en distintas ciudades, el número de personas fallecidas en construcciones con entramado ligero de madera respecto al total son mínimas, aún y cuando, el número de casas construidas en madera y sacudidas es importante:

 

construcciones-en-madera

 

 

Podemos resumir, que las ventajas de una construcción en madera frente a otra de hormigón, frente al sismo, son las siguientes:

  • Peso entre un 72’4 y 81 % menor que sistemas tradicionales. La menor masa acelerada en caso de terremoto supone un menor compromiso estructural.
  • La madera es un material de naturaleza flexible y los entramados disponen de uniones flexibles. Justo al contrario del hormigón que se intenta “flexibilizar” mediante criterios de armados encaminados a aumentar la ductilidad de la estructura.
  • El entramado ligero distribuye todos los esfuerzos ya sean horizontales u verticales por toda la superficie de la envolvente gracias a los paneles de arriostrado por lo que los elementos estructurales trabajan muy por debajo de su capacidad en contraposición de la separación entre estructura y envolvente.
  • Ligereza estructural: Hace que la carga al edificio disminuya gracias a la gran relación peso/resistencia de la madera.

 

Por último, y a modo de ejemplo, os dejamos con unas gráficas y tablas sobre la “competición” mundial para ver quién construye un edificio de madera más alto, como muestra de que la construcción en madera estructural tienen un gran futuro.

 

construcciones-en-madera

 

 

construcciones-en-madera

 

 

Fuentes:

-Curso madrea constructiva del Gremi de la Fusta i Moble

-CSCAE

Compártelo: